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调节上皮细胞周转和器官大小的反馈机制

Lucy Erin O’Brien等人的文章Feedback regulation of steady-state epithelial turnover and organ size2017831日在《自然》发表,文章对上皮细胞的稳态变化和器官大小的反馈调节机制作出了说明,并成为封面文章。

上皮器官在整个成年期都有稳定的状态,旧细胞不断被干细胞分化产生的新细胞所取代。为了避免增生或萎缩,器官周转需要严格平衡细胞的生成凋亡。然而,这种平衡的机制基础是未知的。Lucy Erin O’Brien等人的研究显示成人果蝇的精确周转率是通过一种耦合机制产生的,其中肠细胞凋亡破坏了干细胞分裂的反馈抑制。通过抑制菱形EGF成熟因子的转录抑制促进有丝分裂的表皮生长因子EGFs的分泌健康的肠细胞通过E - 钙黏蛋白抑制干细胞分裂。单个肠上皮细胞凋亡促进整个组织的E-钙黏蛋白的损失释放钙黏蛋白和β-连环蛋白结合体以及诱导菱形p120-钙黏蛋白。在死亡的肠上皮细胞内在一个离散半径内会激活干细胞中EGF受体(EGFr)。当阻止细胞凋亡时,E - 钙黏蛋白会控制反馈抑制分裂,而器官保留相同数量的细胞。当中断反馈时,细胞凋亡和分裂是不耦合的,而器官发育过度或萎缩。研究结果表明,强健的细胞平衡依赖于分裂与细胞凋亡之间的相互耦合,这就限制了干细胞在需要替代细胞的精确时间和位置上的增殖潜能。在这种情况下,局部细胞细胞通讯产生组织级的稳态平衡和恒定的器官大小。

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